Alimentation symétrique 4

Caractéristiques principales

Tension : +/-15 V (+/-12 V à +/-18 V)
Courant : 100 mA
Régulée : Oui

Cette réalisation convient pour alimenter un montage analogique (domaine audio ou mesure), en se "repiquant" sur une alimentation continue symétrique existante, dont la tension peut être comprise entre +20 et +50V (dans un ampli BF de puissance, par exemple). La tension de sortie est fixée ici à 15V, mais pourra être ajustée à +/-12V ou à +/-18V par la simple modification de deux composants. Le courant maximal en sortie ne devra pas dépasser 100 mA par branche.

Schéma

Le schéma ci-dessous représente la partie régulation de l'alimentation, et repose sur l'emploi de composants courants.

Alim sym 004

Mais où sont le transfo et les diodes de redressement ?

Ce circuit est prévu pour se repiquer sur une installation existante (ampli BF par exemple), qui fournit déjà une tension symétrique comprise entre +/-20V et +/-50V. Il est donc normal de ne point devoir rajouter un transfo et toute sa basse-cour.

Abaissement et régulation de la tension

La régulation de la tension de sortie est assurée par deux diodes zeners : D1 pour la branche positive et D2 pour la branche négative. La polarisation de ces deux diodes est assurée respectivement par R1 et par R2. La partie "puissance" est confiée aux deux transistors BD139 et BD140, que l'on devra impérativement doter de radiateur pour assurer leur refroidissement correct. Il pourra sembler curieux à certains de devoir mettre des radiateurs pour une si faible consommation en sortie (max 100 mA). Le fait est pourtant que les deux transistors devront être capable de dissiper une forte puissance sous ce courant max. La chute de tension entre émetteur et collecteur de chacun d'eux est en effet de 50V - 15V (cas extrême mais probable), soit 35V ! Et 35V sous 100mA, cela fait tout de même 3,5W à dissiper ! Ca ne semble pas grand chose, comme ça, 3,5W. Mais mettez donc vos doigts sur les transistors de ce montage sans radiateur après 15 minutes d'utilisation... Pour plus de détails concernant le radiateur à utiliser, merci de vous reporter à la page Radiateurs : Comment calculer. Mais ne soyons tout de même pas trop pessimiste : ce genre de régulation est plutôt destinée à alimenter une petite électronique audio qui normalement ne devrait guère consommer que quelques mA. Dans ces condition, un petit radiateur monté verticalement, sur le circuit imprimé même, devrait suffire. Le principal est que vous soyez prévenus.

Mes tensions de sorties ne sont pas égales à 15V !

Si vous mesurez +/-14,5V en sortie au lieu de +/-15V, ne soyez pas inquiet, c'est normal. Les tensions de +/-15V sont déterminées par les diodes zener, qui sont susceptibles de présenter une tension différentes d'un modèle à l'autre (les caractéristiques de dispersion sont assez grandes). D'autre part, les deux transistors sont montés en suiveur de tension, ce qui signifie qu'on retrouve sur leur émetteur, la tension appliquée sur leur base, moins la chute de tension base-émetteur qui est de l'ordre de 0,6V. En pratique, vous devriez donc trouver en sortie, une tension qui pourra être comprise entre 14V et 15,5V. En dehors de cette plage, vous pourrez considérer qu'il y a un problème et il faudra vérifier le câblage et le bon état des composants.

Modification de la tension de sortie

Il suffit de remplacer les zeners D1 et D2. La valeur de 12V est limite, si on va en dessous, la chute de tension aux bornes des transistors va encore augmenter et ces derniers chaufferont plus. La valeur de 18V ou de 24V est en revanche plus acceptable, mais attention si le montage à alimenter comporte des AOP, la tension maximale généralement admise pour ces derniers est de +/-18V ! Vous aurez peut-être besoin de diminuer un peu la valeur des résistances R1 et R2 si les zeners sont des 24V et que la tension d'entrée n'est "que" de 30V.

Je n'ai pas besoin d'une alimentation négative

Dans ce cas, supprimez tous les composants situés sous la "barre" 0V, et ne gardez que ce qui est au-dessus.

Plus de tension et plus de courant !

Si le besoin de délivrer un courant de plusieurs ampères sous quelques dizaines de volts vous chatouille, et que vous adorez les couples zener + transistor, c'est sans doute le moment de faire un tour sur le montage dérivé présenté en page Alimentation symétrique 4b.

Usage de ce montage en pré-régulation

Vous pouvez utiliser ce montage pour abaisser la tension à l'entrée de régulateurs de type 78xx (79xx) / LM317 (LM337), afin de les protéger ou de limiter leur dissipation thermique, comme discuté en page Régulateur de tension. Pourquoi ajouter des régulateurs alors que ce montage délivre déjà des tensions régulées ? Tout simplement si vous souhaitez une meilleur régulation en charge, c'est à dire si vous ne voulez pas que la tension de sortie varie trop quand le courant de sortie varie dans de grandes proportions. Le montage simple présenté ici, à base de zener / transistor, est un peu moins performant de ce point de vue, mais convient cependant très bien pour un circuit peu gourmand. Vous pouvez aussi vouloir répartir la puissance à dissiper, ce qui peut dans certains cas améliorer la fiabilité de l'alimentation. Notez que l'usage d'une pré-régulation de ce type doit rester "raisonnable" : vous ne devez pas pouvoir espérer tirer plusieurs ampères de l'alimentation d'un système existant. Et si vous construisez vous-même l'alimentation entière de A à Z, choisissez un transfo correctement dimensionné.

Quand alors utiliser ce système pour une pré-régulation ?

- Si vous voulez utiliser un transfo que vous possédez déjà (de récupération par exemple) mais qui délivre une tension plus importante que celle nécessaire.

- Pour se reprendre sur l'alim existante d'un ampli (comme évoqué depuis le début), et que le circuit ajouté à besoin d'une très bonne régulation.

Brochage des transistors

Boitier TO126, attention au brochage !

Brochage BD139 BD140
 

 

 

 

Accuil